CS214814B2 - Method of influencing the properties of fibres and device for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu ovlivňování vlastností vláken, jako· průměru, délky apod., u vláken tvořených termoplastickým materiálem, a zejména minerálních vláken a to při jejich výrobě zvlákňováním změkčeného termoplastického materiálu za pomoci proudu plynu o vysoké teplotě a urychleného na vysokou rychlost, kterýžto- proud je vytvářen generátorem majícím alespoň dva hořáký, přičemž se pro řízení hořáků vytvářejících proud plynu měří teplota plynu a měřené hodnoty se použije pro řízení hořáků vytvářejících proud plynu.

U zařízení к provádění takového postupu, jako- je postup popsaný v patentu USA číslo 3 3-5 005, kde je popsán prstencový generátor plynu, jsou před hořáky a na výstupu z prstencové spalovací komory umístěny snímače teploty, jako termočlánky, které působí na regulační ventily umístěné na přívodním vedení vzduchu a paliva. Oba snímače jsou umístěny v dráze spalin, vysílaných hořáky; tím narušují plamen a zejména ten snímač teploty, který je umístěn na výstupu, narušuje proud plynu působící na vlastnosti vláken.

Poměry jsou ještě nepřehlednější a nezvládnutelnější, zejména na výstupu do spalovací komory, když tato komora je tryskovitě zúžena pro urychlení vystupujícího proudu horkých plynů. Aby se zabránilo narušování vystupujících horkých plynů umístěním měřicích přístro-jů na kritických místech, spokojovala se praxe regulováním množství spalitelného' plynu -a vzduchu; avšak takové regulování vyvolává celou řadu nevýhod.

Především je zapotřebí určit experimentálně pro každé zařízení hodnoty pro přivádění množství plynu a vzduchu, kterých je zapotřebí pro dosažení předem určených tlaků a teplot; je proto zapotřebí přerušovat výrobu vláken, aby se ve štěrbině hořáku provedla ruční měření teploty a tlaku. I když se pro měření teploty užije zařízení pro plynulé měření podle shora uvedeného USA patentu, je nesnadné provádět tato měření tlaku a teploty proudu plynu ve štěrbině, která má šířku pouze několik milimetrů. Z toho vyplývají výrobní ztráty a v důsledku měřicích chyb dochází к nesprávné regulaci horáků.

Jelikož je zapotřebí za účelem regulace hořáků přerušit výrobu, je tu ještě nebezpečí, že se po- změně nastavení nečeká, až se dostaví tepelná rovnováha; v tomto případě se pak hodnoty teploty a tlaku ještě mění, aniž by tento jev byl vyrovnán regulováním dodávaných množství.

Kromě toho nejsou vyrovnány výkyvy výhřevnosti paliva a vedou к výkyvům· tlaku a teploty. Užívá-li se zkapalněného· spalitelného' plynu o proměnlivém složení po odpaření, nemůže jeho předběžné zředění příměsí vzduchu zabránit tomu, aby se tlak a teplota neměnila s jeho složením; nastavení výhřevnosti totiž ve skutečnosti vede к přidávání většího nebo menšího množství vzduchu к plynu a rozdíly hustoty a obsahu kyslíku, které z toho vyplývají, mají vliv na tlak a teplotu v hořáku, aniž by to bylo 'kompenzováno regulací přiváděných množství.

U zařízení, která používají odstředivých ústrojí v kombinaci s hořáky vytvářejícími horké proudy plynu, snižují odchylky nebo výchylky tlaku a teploty proudu plynu oproti žádaným hodnotám jakost vláken, vyvolávají vznik odpadu a zkracují životnost odstředivých ústrojí.

Kromě toho patent USA číslo· 3 395 005 vůbec nenavrhuje regulaci tlaku, takže shora uvedené problémy nejsou tímto spisem řešeny.

Vynález vychází z úlohy pozměnit známé postupy ták, aby bylo možno plynule ovlivňovat nebo korigovat vlastnosti vláken, jako jejich průměr, jejich délku, atd. v průběhu jejich výroby z termoplastického materiálu, aniž by zařízení pro měření tlaku a teploty, jichž se použije, narušovaly nepříznivě proudění horkých plynů urychlených na vysoké rychlosti.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že tlak a teplota se měří v mezerách oddělujících plameny jednotlivých hořáků.

Tím lze plynule zjišťovat hodnoty tlaku a teploty ve spalovacích komorách; ukázalo se, že naměřené teploty a tlak jsou přímo úměrné teplotám a tlakům na výstupních tryskách hořáku; to platí také tehdy, když uvedené hořáky napájejí prstencovou komoru.

Zařízení к provádění způsobu podle vynálezu obsahuje obvykle nejméně dva hořáky upravené vedle sebe pro vytváření horkých proudů plynu, které jsou urychlovány na vysokou rychlost tryskami umístěnými na výstupu těchto· hořáků. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi hořáky jsou umístěny spojovací kanály, uvnitř kterých jsou umístěna čidla pro měření tlaku a teploty. Za tím účelem je zvlášť výhodné, aby podle jednoho provedení vynálezu byl ten kanál, který obsahuje čidlo pro měření teploty, umístěn blíže u výstupní trysky, než kanál, kterého se užívá pro' měření tlaku.

Způsob a zařízení podle vynálezu umožňují, aby spojitým způsobem se obdržela měření tlaku a teploty ve spalovací komoře, kterážto měření bez znatelného zpoždění těsně sledují příslušné hodnoty na výstupní štěrbině hořáků a aby se odděleně regulovaly tyto hodnoty tlaku a teploty, čili příslušné hodnoty na výstupu hořáků tím, že se působí na teploty vzduchu a na tlaky plynu přiváděných к hořáku. Kromě toho lze měnit výstupní rychlost proudů plynu -tím, že se působí na jejich tlak při konstantní a optimální teplotě bez přerušení výroby.

Až dosud přerušení výroby nevyhnutelně vyvolává na přístrojích pro výrobu vláken tepelné nárazy, které vyplývají z toho, že přívod termoplastického materiálu poměrně .chladnějšího než proud plynu byl přerušen pro regulaci, přičemž však teplota samotného proudu plynu nebyla měněna. Z toho vyplývajícím zvýšením teploty se podle vynálezu zabrání, jelikož teplota zařízení vytvářejícího plyn se samočinně reguluje.

Vynález dále umožňuje, aby teplota a tlak hořáků byly samočinně regulovány na žádané hodnoty, což umožňuje provádět také zařízení celého rozbíhání a zastavování zařízení na výrobu vláken. Tím se ušetří náklady na obsluhující personál, získá se větší doba produkce a zejména v tom případě, když je zapotřebí současně spustit větší počet přístrojů; kromě toho se zabrání škodám vznikajícím nevhodnými manipulacemi.

Zařízení podle vynálezu bude nyní popsáno na příkladu provedení v souvislosti s ‘Výkresy, kde obr. 1 znázorňuje průřez středem prstencového' generátoru podle čáry A—A na obr. 2 a 3, přičemž polovina tohoto generátoru byla pro jednoduchost odstraněna, obr.

znázorňuje řez podle čáry В—В na obr. 1 a obr. 3 znázorňuje řez podle čáry С—C na obr. 1, přičemž jak na obr. 1, tak i na obr.

je vyznačena řezná čára A—A v průřezu podle obr. 1.

Prstencový generátor popř. hořák znázorněný na výkresech, má spalovací komory 1, které jsou s výhodou rozestaveny ve stejných úhlových vzdálenostech podél prstencové komory a ústí do výstupních trysek 2 pro plyn, které jsou namířeny na roztavený materiál v podobě vláken 5, například vláken roztavené skloviny, který vystupuje z tělesa odstředivky 4, vyznačeného pouze schematicky na obr. 3.

Ke spalovacím komorám 1 se přivádí směs plynu a vzduchu, jak je to schematicky vyznačeno šipkami 6, tato směs se spaluje v komorách 1, takže z výstupních trysek 2 vystupují horké spálené plyny, které zvláKňují proudy skloviny na jemná vlákna 5, která se sběracím zařízením umístěným pod prstencem hořáků, shromažďují tak, že tvoří rohože nebo podobné vrstvy.

Na obr. 1 a 3 je znázorněn termočlánek 7, který ústí do spojovacího kanálu 8 a umožňuje tak měřit teplotu mezi plameny v sousedních spalovacích komorách 1. Další spojovací kanál 9 obsahuje čidlo 10 umožňující provádět měření tlaku, schematicky znázorněné na obr. 1 a 2, což umožňuje rovněž měřit tlak mezi plameny dvou sousedních spalovacích komor 1.

Příklad 1

·.· —-.....

ťro< výrobu 500 kg/h skleněných vláken se středním průměrem 5 je zapotřebí na výstupu hořáku konstantní teploty plynu 150,0 stupňů Celsia a konstantního tlaku plynu 5 kPa. Přitom se к vytvoření proudu plynu, po214814 trebného к vytahování skleněné taveniny, přivádí hořákům 500' m³ vzduchu a 50' m³ plynu, měřeno za normálních podmínek. Během výrobního procesu se plynule měří teplota i tlak mezi plameny jednotlivých horáků. Pro dosažení shora uvedených parametrů na výstupu hořáku musí teplota mezi plaímeny být 1400 °С a tlak 5 kPa. Při odchylkách od těchto předem určených hodnot se množství vzduchu popřípadě plynu, přiváděné к hořákům, okamžitě změní přes příslušná regulační ústrojí.

Příklad 2

Pro výrobu 500 kg/h skleněných vláken se středním průměrem 8 .um je na výstupu hořáku zapotřebí konstantní teploty plynu

Claims (3)

1. Způsob ovlivňování vlastností vláken, jako průměru, délky nebo pod. při výrobě vláken z termoplastického materiálu, zejména při výrobě minerálních vláken, tažením změklého termoplastického materiálu za pomoci proudu horkého plynu, vytvářeného nejméně dvěma hořáky a urychleného na vysoké rychlosti, přičemž se měří teplota plynu a měřené hodnoty se použije к řízení hořáků vytvářejících proud plynu, vyznačující se tím, že se teplota a tlak měří mezi plameny jednotlivých horáků.

2. Zařízení к provádění způsobu podle bo

1500 °C a konstantního tlaku plynu 4 kPa. Přitom se к vytvoření proudu plynu, potřebného к vytahování skleněné taveniny, přivádí horákům 400 m³ vzduchu a 40 m³ plynu, měřeno za normálních podmínek. V průběhu výrobního' procesu se plynule měří teplota a tlak mezi plameny jednotlivých hořáků. Pro dosažení shora uvedených parametrů na výstupu hořáku musí teplota mezi plameny být 1400 °C a tlak 4,2 kPa. Při odchylkách od těchto stanovených hodnot se množství vzduchu, popřípadě plynu, přiváděné к hořákům, ihned změní přes příslušná regulační ústrojí.

Přestavení například z 5 ^m na 8 um je možné v několika málo sekundách bez přerušení výroby.

vynalezu du 1 s nejméně dvěma vedle sebe upravenými hořáky к vytváření proudů plynu, urychlovaných na vysoké rychlosti tryskatni, upravenými na hořácích, vyznačující se tím, že mezi hořáky jsou upraveny spojovací kanály, ve kterých jsou umístěna čidla pro měření tlaku a teploty.

3. Zařízení podle bodu 2, 'vyznačující se tím, že kanál, obsahující čidlo pro měření teploty, je umístěn v bližším sousedství výstupní trysky než kanál, upravený pro měření tlaku.

2 listy výkresů